Вселенная настроена фантастически тонко

Если спросить современных людей о месте человечества о Вселенной, они, вероятнее всего, поддержат мнение Карла Сагана, который сказал: «Мы живем на ничтожной пылинке, крутящейся возле ординарной звезды в дальнем углу малозаметной галактики». То есть, в космических масштабах человечество не представляет собой нечто необычное, это лишь один из бесчисленных примеров внеземного распространения разума во Вселенной. Этот взгляд отражает понимание важных успехов науки, которые показывают, что Вселенная огромна и везде примерно одинакова. Но было время, когда астрономы считали Землю центром Вселенной, да и человечество рассматривалось как нечто чрезвычайно важное с космической точки зрения. Когда Коперник опроверг это утверждение, мы стали не более чем заурядными. Сегодня идею об обыкновенности человека иногда называют показателем заурядности самого Коперника.

Как исследователь-астрофизик я могу без преувеличения сказать, что не проходит и дня, чтобы я не поражался невероятной объяснительной силе современной науки. Но я также учился быть открытым миру таким, каким он себя представляет, а не таким, каким бы мне хотелось его видеть. Поэтому стоит обратить внимание на два недавних открытия, вследствие которых наше место во Вселенной теперь нуждается в пересмотре. Возможно, на самом деле мы не такие уж и обычные.

Идея о том, что разумная жизнь может быть обычным явлением во Вселенной, имеет древние корни. Богослова и естествоиспытателя эпохи Возрождения Джордано Бруно сожгли на костре, в частности, за это утверждение. Сто восемьдесят один год назад газета The New York Sun даже опубликовала изображения развлекающихся обитателей Луны. В 1908 году Персиваль Лоуэлл (Percival Lowell), знаменитый своими исследованиями марсианских каналов, писал: «Из всего, что мы узнали о структуре жизни с одной стороны и ее распространении с другой, можно сказать, что она такой же неизбежный этап планетарной эволюции, как кварц, полевой шпат или азотосодержащие почвы. Каждый из них и все они — лишь проявления химического сродства». Сегодня мы, конечно, знаем, что на Марсе нет ни каналов, ни инопланетян. С чисто научной точки зрения, недавние книги и научные публикации показали, что только для возникновения жизни на планете должны быть более чем благоприятные условия, и уж тем более для ее эволюции и выживания с целью развития интеллекта. В относительно стабильных условиях это займет как минимум миллиарды лет. Любая гипотетически обитаемая планета должна по крайней мере находиться в стабильной орбитальной системе вокруг звезды, которая не погибнет в ближайшее время и не является источником вредного рентгеновского излучения. Многочисленные эволюционные биологи, пишущие о на удивление условном характере эволюции человечества, добавили к этому биологическое предостережение: даже на Земле при возможном повторении процесса эволюции разумные существа вряд ли появились бы снова. Таким образом, хотя процессы, происходящие во Вселенной более или менее похожи друг на друга, некоторые события могут произойти с меньшей долей вероятности, чем другие. Пока мы не узнаем больше, нужно признать, что эволюция разумной жизни могла быть результатом астрономически маловероятной последовательности событий.

Многие мои коллеги с энтузиазмом относятся к поискам внеземного разума. Но существует ряд нерушимых физических реалий, обличающих эту теорию, в частности конечная скорость света. Неважно, существуют ли инопланетяне в далеких уголках космоса — они либо есть, либо их нет. Важно то, сможем ли мы с ними общаться. А пока можно только гадать. В той соседней с нами части космоса, которую мы сможем исследовать в следующую тысячу лет (для нас это долго, а в масштабах Вселенной — всего лишь мгновение), осталось всего несколько миллионов звезд. Я поддерживаю поиски внеземного разума. Но если шансов на его появление, развитие и выживание всего один на миллион, то найти его где-либо по соседству вряд ли удастся.

Теперь новость: астрономы с помощью телескопа НАСА «Кеплер» и других средств нашли уже более трех тысяч экзопланет и даже определили размер и массу многих из них. Эти открытия стали поразительным достижением, но не удивили ни меня, ни моих коллег. В конце концов, этого мы и ожидали. Удивительным стало то, что, вопреки нашим предположениям, далеко не все они походят на Солнечную систему. Собственно, экзотическое разнообразие экзопланет стало одним из самых удивительных открытий. Среди новых планет есть такие, чей размер практически совпадает с размером Земли, и находятся они в «зонах обитаемости» (зона обитаемости — это диапазон расстояний от звезды, где вода, которая считается необходимым для жизни элементом, может оставаться в жидком состоянии). Что захватывает еще больше, статистика на данный момент предполагает, что таких планет может быть много. Но аналогичные размеры еще не означают полного сходства. Венера и Марс, например, одного с Землей размера и находятся в обитаемой зоне. Кроме того, большинство известных в настоящее время экзопланет размером с Землю вращаются вокруг звезд, которые не просто не похожи на Солнце, но и не особенно благоприятны для развития жизни. Один из таких примеров — ближайшая к нам звезда Проксима Центавра. Сильные ветра и рентгеновское излучение, которое она испускает, вероятно, подавляют зарождение жизни на недавно обнаруженной небольшой планете, вращающейся вокруг этой звезды и совершающей полный оборот за 11,2 дня.

Открытие экзопланет не повысило шансы найти инопланетные цивилизации. Из-за того, что слишком многие из известных экзопланет оказались гораздо сложнее, чем представлялось ранее, и более неоднозначными с точки зрения условий, кажущихся губительными для возникновения жизни, все и так не более чем приблизительные оценки шансов зарождения разума продолжают сокращаться. По существу, может быть, мы давно одни, и нам не с кем поговорить.

Если мы уже тысячи или десятки тысяч лет одиноки (по крайней мере, по имеющимся у нас сведениям), то мы, скорее всего, не так уж обыкновенны в масштабах Вселенной. Представителей разумной жизни может быть очень мало. Стивен Хокинг озвучил мнение многих моих коллег: «Мне трудно поверить в то, что целая Вселенная существует на наше благо». Он говорил правильно: это его убеждение, его личное ощущение, частично основанное на вере в то, что мы — самые что ни на есть обычные — эдакий «химический мусор». У меня тоже есть свои убеждения, но сейчас не об этом. Все наблюдения согласуются с идеей о том, что человечество может и не быть заурядным. Мы вряд ли это выясним в течение ближайших тысячелетий, так что этот вывод надолго останется вполне реальной возможностью. Я называю это «мизантропным принципом».


Второе потрясающее открытие получило название «антропного принципа». Законы Вселенной включают собственные значения, такие, как четыре силы природы, скорость света, постоянная Планка, масса электронов или протонов и другие. Ни я, ни мои коллеги физики не знаем, почему были выбраны именно эти величины. Ими могло быть что угодно! Но мы знаем, что если бы эти величины отличались хотя бы на несколько процентов, нас бы здесь не было. Не смогли бы, например, существовать атомы углерода, или Солнце прожило бы не миллиарды, а только миллионы лет. Жизнь, и даже гораздо менее разумная, не смогла бы существовать. Наиболее яркий пример точности — параметры большого взрыва, в ходе которого даже бесконечно малое изменение, как предполагается, могло сделать развитие жизни невозможным. Этот примечательный пример тонкой настройки Вселенной тщательно рассматривался десятилетиями. Барроу (Barrow) и Типлер (Tipler) в своей исчерпывающей книге «Антропный космологический принцип» (The Anthropic Cosmological Principle) подробно описали эти «совпадения». То, что Вселенная, похоже, фантастически тонко настроена для существования разумной жизни, не особенно оспаривается, и это второе доказательство, кладущее конец принципу заурядности (принципу Коперника). Но почему же Вселенная столь совершенна, спросите вы?

Хороший вопрос. Есть пока только три научных ответа. Первый — слепая удача. Второй — его предложили и защищали мои коллеги-теоретики — мультивселенная: бесконечное количество вселенных, охватывающих все логические возможности. Мы просто живем в одной из них. Третий ответ касается вопросов философии и связан с квантовой механикой. (Если вы изучали любой современный курс физики, вам, должно бы, знакома эта точка зрения). Материя состоит из волновых функций вероятности, которые становятся «реальными сущностями», только когда их оценивает сознательный наблюдатель. Пионер квантовой механики Джон Уилер (John Wheeler) — один из нескольких мыслителей, которых необычная природа Вселенной натолкнула на мысль, что ей пришлось создать сознательных существ для того, чтобы стать реальной.

Признаться, я не фанат какого-либо из этих ответов. Они похожи на отговорку, а мне как физику, обученному отдавать предпочтение простым решениям, предположение о множественной Вселенной кажется неоправданным. Квантово-механический путь возможен, но неприятно загадочен. И все же в квантовой механике до сих пор немало тайн, так что из всех трех вариантов потенциал есть именно у него, тем более что текущие квантовые исследования обречены на успех еще при нашей жизни.

Суть заключается в том, что если какой-то процесс — возможно, квантовая механика, но, может, и что-то еще — подталкивает Вселенную к созданию разумной жизни, то мы, люди, оказываемся иллюстрациями телеологической точки зрения. Она предполагает, что мы наделены какой-то космической ролью. Я надеюсь, это будет для вас таким же откровением, каким стало для меня, когда я в первый раз читал работу Уилера. Сегодня она стала еще более актуальной, так как мы все больше узнаем об экзопланетах и тонкой настройке Вселенной. Свои пять копеек также вставляют и современные философы, такие как Томас Нагель (Thomas Nagel), который в своей книге 2012-го года «Разум и космос» (Mind and Cosmos) высказывается следующим образом: «Мы не нашли жизнь нигде, кроме Земли, но более значительного с космологической точки зрения естественного факта не существует».

Я ученый-экспериментатор, потому что люблю познавать мир и его зачастую удивительные и неожиданные черты. Я думаю, хорошим советом будет не строить слишком много догадок. А предположение о том, что человек обычное явление, — это догадка. Предполагать нашу исключительность — дело, конечно, другое. Вместо этого мы должны учиться у природы и мыслить широко. Я думаю, самый простой вывод заключается в том, что человечество не ординарно и имеет некую значительную космическую роль. Существует ряд этических вопросов, которые необходимо рассмотреть, и религия может внести весомый вклад в обсуждение этой темы. Мы должны воспринимать друг друга как бесценных созданий, какими мы и являемся, и заботиться о нашем исключительном космическом доме — Земле. Может быть, современная наука и спровоцировала эту переоценку, но ее решение потребует лучших из наших человеческих качеств.

Говард Алан Смит — старший астрофизик Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и лектор в Гарварде, где заслужил признание за свой высокий уровень преподавания. Автор более 350 научных работ и книги «Да будет свет. Современная космология и каббала, новая беседа между наукой и религией» (Let There Be Light: Modern Cosmology and Kabbalah, a New Conversation between Science and Religion). До прихода в Гарвард был главным астрономом Национального музея авиации и космонавтики, а также приглашенным специалистом в области астрофизики в штаб-квартире НАСА.